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Tecnologia nova interessante e inútil para facilitar contato entre aviões e submarinos

Submarinos sempre foram furtivos, às vezes furtivos demais e é complicado se comunicar com eles. Uma nova tecnologia desenvolvida pelo MIT promete ser uma opção interessante mas… inútil.

3 anos atrás

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Cada vez que o pessoal da Força Aérea dos EUA cata de galo de furtivo com seus F-22 e B-2 a turma da força de submarinos cai na gargalhada, mas baixinho. Eles são o verdadeiro “serviço furtivo”, submarinos são por definição criados para ser invisíveis, e isso já causou muitos problemas, como colisões durante a Guerra Fria quando submarinos americanos chegaram perto demais dos russos.

A rigor nem o presidente dos EUA sabe exatamente aonde estão seus submarinos no mar, e nem é pela dificuldade do Trump em localizar o Pacífico num mapa, é assim por design e por limitações da Física. E vai além: também é difícil se comunicar com um submarino.

Água não é permeável para radiação eletromagnética, por isso abaixo de algumas dezenas de metros o oceano é pura treva, e isso vale para todo tipo de radiação eletromagnética, incluindo ondas de rádio. Quanto maior a frequência, pior a penetração (ui).

Uma alternativa é som, desde 1945 submarinos usam a “Gertrude”, uma espécie de telefone subaquático para curtas distâncias, de no máximo alguns quilômetros, mas tem a desvantagem de alertar o inimigo da sua presença, e não adianta quando você quer falar com a base.

Outra alternativa são os sinais VLF/ELF.

VLF — Very Low Frequency são ondas de rádio entre 3 e 30 kHz, que alcançam milhares de km e conseguem penetrar até 40 metros na água. Com elas é possível enviar mensagens para submarinos, mas não de voz. A velocidade máxima fica na casa de 300 bits por segundo, ou Velox em dia de chuva como chamamos no Rio. O submarino precisa arrastar uma antena de alguns km de comprimento, e não tem como responder os sinais recebidos.

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Guincho de uma antena VLF de submarino

Os sinais ELF — Extreme Low Frequency são entre 3 e 300 Hz, ondas de rádio no espectro audível, essas penetram centenas de metros de profundidade na água, mas com comprimento de onda de 3.600 km, é impossível construir antenas para elas. Os engenheiros apelaram para um truque, instalam eletrodos no solo separados por 60 km e usam a própria Terra como antena.

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Mastros de radar e comunicações.

ELF tem alcance mundial mas uma velocidade de dados risível, alguns caracteres por minuto. Em geral é usada quando é preciso chamar um submarino para contactar a base, fora dos horários de transmissão agendados.

Quando recebe um sinal desses o submarino sobe para próximo da superfície e eleva as antenas de comunicação, ou libera uma bóia com o mesmo propósito. Com antenas na superfície, fica mais simples contactar satélites e falar feito gente com a base.

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Antiga bóia de comunicação perdida por algum submarino russo e achada no Hawaii.

Agora um grupo do MIT criou uma alternativa bem interessante, que permite algo inédito: submarinos submersos se comunicarem com aviões, sem bóias ou antenas na superfície.

O truque é uma macumbaria tecnológica de primeira: Eles usam transmissores acústicos submersos que geram ondas de pressão, essas ondas atingem a interface ar/água e são dissipadas na forma de movimento, subindo e descendo a camada de superfície alguns microns.

Normalmente isso é mais que invisível, mas um radar de altíssima frequência, entre 30 GHz e 300 GHz consegue detectar a vibração, e decodificar os sinais de dados transmitidos por ela.


MIT Media Lab → Getting submarines talking to airplanes, finally

A pesquisa, que é bem preliminar consegue transmitir mesmo com a superfície da água agitada, e esperam que no futuro consigam compensar mesmo ondas de alto-mar.

O paper é bem interessante, se chama Networking across Boundaries: Enabling Wireless Communication through the Water-Air Interface e pode ser achado aqui. Dito isso, é inútil.

Nem digo isso por ser mais um método de comunicação unidirecional, com o avião ou drone não podendo enviar sinais para o submarino, mas pela situação em si.

Submarinos dependem de furtividade, dependem de você não saber onde eles estão. Mesmo subir até profundidade de periscópio por alguns minutos para acionar uma antena e se comunicar com a base é perigoso: pode ser detectado por radares ou bóias-sonares. Agora imagine se tiver um enorme e barulhento avião circulando em cima da sua posição dizendo ao inimigo onde você está.

É preferível usar bóias-descartáveis, como a SL2T 412 — UHF da Alseamar, que pode ser ejetada de uma profundidade de 150 metros, e possui, 1.900 metros de cabo. Ela demora um tempo até chegar na superfície, o submarino continua se deslocando e “dando linha” e assim que a comunicação é encerrada o cabo é cortado e a bóia afunda.

Não é o ideal mas é melhor do que um avião circulando puxando uma faixa escrito “A2 → Submarino”.

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